Over het Innovatiepartnerschap Sterke Lekdijk

Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnladen is met drie Innovatiepartners (Mourik Infra, Van Oord en het Lek-ensemble (de combinatie Heijmans Infra, GMB Civiel en de Vries & van de Wiel)) een unieke samenwerking aangegaan voor het project Sterke Lekdijk, het Innovatiepartnerschap. Het innovatiepartnerschap is een bijzondere samenwerkingsvorm waarbij opdrachtnemers samen met de opdrachtgever werken aan het ontwikkelen en toepassen van innovaties in HWBP projecten. Met deze werkwijze wordt de ontwikkeling van innovaties gestimuleerd. Deze innovaties dragen bij aan een reductie van de kosten van een dijkversterking. Dit vraagt om innovatieve oplossingen op het gebied van techniek, proces en sociale innovatie. Alleen met samenwerking en de durf om te vernieuwen kunnen innovaties vanuit de markt op grote schaal worden uitgerold. De partners stappen in bij de planuitwerkingsfase en vormen een gezamenlijk team met het waterschap.
Meer over deze vorm van Europees aanbesteden en het project Sterke Lekdijk: www.hdsr.nl/sterkelekdijk.

Veel voorkomend probleem

Het Hoogwaterbeschermingsprogramma heeft een opgave voor het versterken van meer dan 1300 km dijken in Nederland. Piping is hierin een veelvoorkomend probleem. Piping is een belangrijk faalmechanisme bij dijken, waarbij water wat onder de dijk door stroomt door de hoge stroomsnelheid de zanddeeltjes onder de dijk mee neemt. Achter de dijk komt het water met de zanddeeltjes omhoog. Hierdoor ontstaat een kanaaltje (een 'pipe') onder de dijk en een wel aan de binnenzijde van de dijk. De dijk kan hierdoor verzwakken en uiteindelijk zelfs bezwijken. Een veilige en duurzame oplossing is dus nodig om de snelheid van het water af te remmen waardoor de zanddeeltjes niet meer meegenomen worden.

Hoe het begon

Mourik heeft in de aanbestedingsfase van Sterke Lekdijk gekozen voor de productinnovatie Prolock Filterscherm. Het Prolock Filterscherm is een oplossing voor het faalmechanisme piping in dijken en daarom is Mourik hiervoor het innovatietraject gestart.

Het uitgangspunt van de innovatie was een product van partner Profextru B.V.. Deze werd vòòr de innovatie/doorontwikkeling gebruikt als kunststof damwand voor onder andere oeverbescherming. Mourik Infra zag een kans in een eerder gedaan onderzoek wat was blijven steken in een vroeg stadium. Samen met Profextru en ingenieursbureau ABT heeft Mourik Infra dit onderzoek weer opgepakt en is dit door gaan ontwikkelen. Dit heeft geleidt tot de huidige geperforeerde variant van de kunststof damwand gevuld met filterzand, namelijk het Prolock Filterscherm. Het filter gedeelte van het scherm heeft als functie om water door te laten, maar zand en andere gronddeeltjes tegen te houden. Dit zorgt ervoor dat het veel voorkomend faalmechanisme piping wordt tegengegaan en de zandlaag onder de dijk op zijn plek blijft.

Technology Readiness levels

Nederlandse en Europese subsidieregelingen richten zich vaak op specifieke fases van innovatie en productontwikkeling. Om deze specifieke fases aan te duiden worden de Technology Readiness Levels (TRL) gebruikt. De TRL's geven de mate van ontwikkeling van een technologie aan, waarbij TRL 1 staat voor technologie aan het begin van de ontwikkeling en TRL 9 voor technologie die technisch en commercieel gereed is. Dus klaar om naar de markt te gaan. In de volgende paragrafen is toegelicht hoe het innovatieproces gekomen is van een TRL 3 naar een TRL 7. TRL 8 wordt bereikt als het product compleet en operationeel is. Dit zal gerealiseerd worden in 2024 wanneer het scherm toegepast gaat worden in de dijk.

Is het werkbaar?

Een eerste stap van de Prolock innovatie binnen Sterke Lekdijk was het verifiëren van de werking . Dit komt overeen met TRL 3. Mourik heeft in een korte periode een proefopstelling gebouwd om het werkingsprincipe te verifiëren. Deze proefopstelling bleek een heuse primeur op zichzelf te zijn; meerdere partijen hebben zich gemeld of men onze ervaringen en kennis mochten inzetten om andere productinnovaties door te ontwikkelen . In september 2021 presenteerde Mourik Infra voor het eerst de productinnovatie Prolock Filterscherm in deze proefopstelling. Dit vond plaats op de test- en ontwikkellocatie bij Mourik Techniek. Dit was de kleine en medium schaal proef.

Is het maakbaar?

Na de kleine en medium schaal proef op onze test- en ontwikkellocatie bij Mourik Techniek zijn we naar buiten gegaan. Hier hebben we getest of het Prolock systeem maakbaar is. Dit houdt in dat we de verschillende aanbrengmethoden hebben getest en welke aanbrengmethode voor Salmsteke het beste uit de bus kwam. Tijdens het uitvoeren van de veldproeven medio juli 2022 is een kennisbijeenkomst over de innovatiestappen van het Prolock Filterscherm georganiseerd. Hierbij waren onder andere partners uit het Innovatiepartnerschap Sterke Lekdijk, Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden (HDSR) en Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP) aanwezig en werden zij ingelicht over het ontwikkelproces en de voortgang van de productinnovatie. Zo zagen zij bijvoorbeeld dat de ontwikkelde schermen moeiteloos in de grond verdwenen.

Cleaning

Tijdens het aanbrengen moet het systeem gereinigd worden. Daarna is volgens het ontwerp het systeem onderhoudsvrij. Maar mocht het toch dichtslibben, dan is met dezelfde cleaning tool het schoonmaken mogelijk zonder het systeem te hoeven verwijderen. Nadat de profielen op diepte gebracht zijn volgen: spuiten, zuigen en vullen met filterzand. Daarna gaat de dop erop. Deze acties worden gedaan met behulp van een elektrisch cleaning voertuig: Cleaning+. Hiervoor hebben we Mourik Industry gevraagd met ons mee te denken.

Innovatiebesluit Prolock Filterscherm een feit

In juni 2023 was, na maanden hard werken, het moment daar. Het ontwikkeltraject kon officieel worden afgesloten. Het directieteam van Sterke Lekdijk nam het Prolock Filterscherm aan als bewezen productinnovatie. Het systeem zal in het najaar van 2024 in de dijk bij Salmsteke worden aangebracht over een lengte van 1200 meter . Het bewijs dat goede samenwerking, duurzaamheid en innovatiekracht leidt tot een succesvolle innovatie. Door de manier van insteken van het innovatietraject kan dit product niet alleen binnen Sterke Lekdijk, maar ook binnen andere dijkversterkingsprojecten worden aangebracht voor veilige dijken en als duurzame oplossing.

Waarom wij geloven dat het Prolock Filterscherm dé oplossing is: duurzamer, minder overlast èn goedkoper

Het faalmechanisme piping kent twee traditionele oplossingen, namelijk een grote grondberm binnendijks of stalen damwanden in het dijklichaam. Deze twee oplossingen hebben allebei flinke nadelen, naast omgeving bezwaren speelt er ook een groot kostenaspect. Een grondberm komt in veel gevallen op grond van bewoners of bedrijven die aan de dijk wonen en werken. Hierdoor komt er een grondberm aan de dijk te liggen dichtbij de woning of het pand wat meestal als niet prettig wordt ervaren. Bij het aanbrengen, door middel van trillen, van een stalen damwand zijn grote, zware machines nodig. Dit veroorzaakt veel geluidsoverlast en het risico op schade aan bebouwing is groot. Het Prolock filterscherm is gemaakt van gerecyclede kunststof kozijnen. Hierdoor is het scherm een stuk lichter dan een stalen damwand. Daardoor kunnen ook lichtere machines ingezet worden bij het aanbrengen, wat zorgt voor minder overlast en minder kans op schade. Na aanbrengen is er niets meer te zien van het scherm omdat deze helemaal onder de grond verdwijnt. Dit voorkomt dus de aanleg van een grote grondberm die grond van bewoners en bedrijven opeist. Omdat het scherm gemaakt is van gerecyclede kunststof kozijnen is het ook duurzamer en goedkoper dan een stalen damwand. Na onderzoek is aangetoond dat door toepassing van het scherm ook geen microplastics in de grond komen. Het Prolock Filterscherm wordt onder de grond geplaatst en daar is immers geen invloed van UV, geen erosie door water en wind en geen aantasting door zuurstof. Het kunststof materiaal loogt daarom niet uit in de bodem. Daarnaast is het scherm toekomstbestendig omdat het bestand is tegen mogelijke waterstandsverhoging.

Meer weten? Lees hier het bericht van Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden.